Fundamentos da Ci ncia dos Materiais
A disciplina ciência dos materiais envolve a investigação das relações que existem entre as estruturas e as propriedades dos materiais.Em contraste, a engenharia de materiais consiste, com base nestas correlações estrutura-propriedade, no projeto ou engenharia da estrutura de um material para produzir um conjunto predeterminado de propriedades; Estrutura de um material está geralmente relacionada ao arranjo de seus componentes internos;
A estrutura subatômica envolve elétrons no interior dos átomos individuais e as interações com seus núcleos. No nível atômico, a estrutura engloba a organização dos átomos ou moléculas em relação um aos outros.
Destas correlações temos dois universos bem distintos, o microscópico e o macroscópico, sendo que a diferença principal entre eles é a forma de observá-los, o primeiro necessitamos da ajuda de um microscópio e o segundo se vê a olho nu.
Virtualmente, todas as propriedades importantes dos materiais sólidos podem ser agrupadas em seis categorias diferentes:
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Mecânica;
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Elétrica;
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Térmica;
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Magnética;
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Ótica;
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e Deteriorativa;
Exemplos de propriedades mecânicas: Relacionam deformação com uma carga ou força aplicada; são exemplos o módulo de elasticidade e a resistência; Exemplos de propriedades elétricas: condutividade elétrica e a cosntante dielétrica, o estímulo é um campo elétrico;
Exemplos de propriedades térmicas: em um sólido podemos representar em termo de capacidade calorífica e da condutividade térmica;
As propriedades magnéticas: demonstram a resposta de um material à aplicação de um campo magnético;
As propriedades óticas: o estímulo é a radiação eletromagnética ou a luminosa, o índice de refração e a refletividade são propriedades óticas representativas; As propriedades deteriorativas indicam a reatividade química dos materiais. Por que estudar ciência e engenharia dos materiais?
Muitos cientistas experimentais ou engenheiros, sejam eles mecânicos, civis,